In un esperimento scientifico, ci sono due cose importanti chiamate variabili indipendenti e dipendenti. In questo articolo esamineremo cosa sono le variabili indipendenti e dipendenti, inclusi tipi ed esempi.
La variabile indipendente è ciò che gli scienziati modificano o controllano nell'esperimento. Lo fanno per vedere cosa succede alla variabile dipendente.
La variabile dipendente è ciò che gli scienziati stanno testando e misurando nell'esperimento. Dipende da cosa fanno gli scienziati con la variabile indipendente. Quando gli scienziati modificano la variabile indipendente, osservano e scrivono cosa succede alla variabile dipendente.
Quindi, in parole semplici, la variabile indipendente è quella che viene modificata e la variabile dipendente è quella che mostra il risultato di tale cambiamento. Gli scienziati osservano come reagisce la variabile dipendente quando fanno cose alla variabile indipendente.
Cos'è una variabile indipendente?
Una variabile indipendente è qualcosa che gli scienziati modificano di proposito in un esperimento per vedere cosa succede. È come un interruttore che accendono o spengono per vedere gli effetti. Gli scienziati a volte possono impostare questo interruttore su valori diversi per saperne di più. Ma, in alcuni casi, non possono controllarlo direttamente, ma continuano a osservare come influisce sul risultato dell’esperimento.
Gli scienziati possono usare parole diverse per parlare di variabili indipendenti. Ad esempio, quando eseguono una operazione chiamata regressione lineare, potrebbero chiamare le variabili indipendenti “variabili del lato destro” perché vengono visualizzate sul lato destro di un grafico. Potrebbero anche chiamarle variabili predittive perché aiutano gli scienziati a fare previsioni su ciò che accadrà nell’esperimento.
Un altro nome è variabili esplicative perché aiutano a spiegare i risultati finali. Quindi, una variabile indipendente è come il fattore chiave che gli scienziati modificano o osservano per capire come influisce su un esperimento.
Due tipi di variabili indipendenti
- Variabili sperimentali: Queste sono anche conosciute come variabili controllate perché i ricercatori possono modificarle o controllarle durante un esperimento per vedere come influenzano i risultati. Ad esempio, se gli scienziati vogliono testare in che modo diverse quantità di luce solare influenzano la crescita delle piante, possono manipolare la quantità di luce solare che ricevono le piante.
- Variabili del soggetto: A differenza delle variabili sperimentali, i ricercatori non possono controllare le variabili del soggetto. Nonostante ciò, sono ancora preziosi negli esperimenti poiché possono aiutare a rispondere alle domande della ricerca. Ad esempio, se i ricercatori stanno studiando i punteggi dei test standardizzati degli studenti delle scuole superiori di varie regioni, non possono controllare o modificare le regioni da cui proviene ciascuno studente. Tuttavia, possono comunque sfruttare le differenze regionali per raggruppare gli studenti all'inizio del loro studio.
Esempi di variabili indipendenti
Diamo un’occhiata ad alcuni esempi per comprendere meglio le variabili indipendenti.
Innanzitutto, immagina che gli scienziati siano curiosi di sapere come diverse quantità di fertilizzanti influenzano la crescita delle piante. In uno studio decidono di somministrare dosi diverse di fertilizzante a piante diverse. La quantità di fertilizzante data a ciascuna pianta è la variabile indipendente. Questa variabile è qualcosa che gli scienziati possono cambiare di proposito. Vogliono vedere come potrebbe influenzare la crescita di ogni pianta. La crescita delle piante è il risultato, o variabile dipendente perché dipende dalla quantità di fertilizzante.
Consideriamo ora uno studio sui risultati dei test di matematica. I ricercatori sono interessati a confrontare i punteggi degli studenti che hanno frequentato l'algebra a livello di lode con quelli che hanno seguito l'algebra standard. Le scelte delle classi da parte degli studenti sono le variabili indipendenti in questo studio. I ricercatori non possono controllare o modificare la classe scelta da ogni studente. Tuttavia, possono ancora verificare se la scelta della classe causa differenze nei punteggi dei test standardizzati degli studenti. In questo caso, i punteggi dei test standardizzati sono la variabile dipendente perché dipendono dalle scelte della classe degli studenti.
Quindi, in entrambi gli esempi, gli scienziati stanno esaminando come una cosa che possono controllare (variabile indipendente) potrebbe portare a cambiamenti in un’altra cosa che stanno osservando (variabile dipendente). Questo li aiuta a comprendere le relazioni e i modelli nel mondo della scienza.
Cos'è una variabile dipendente?
Una variabile dipendente è qualcosa che cambia quando apporti modifiche a un'altra cosa chiamata variabile indipendente in un esperimento scientifico. Alcuni la chiamano anche “variabile di risultato” o “variabile di risposta” perché dipende da cosa accade alla variabile indipendente.
Quando gli scienziati fanno esperimenti, seguono una regola chiamata metodo scientifico. Una regola importante è cambiare solo una cosa alla volta in un esperimento. Tutto il resto dovrebbe restare uguale. Ciò aiuta gli scienziati a vedere come il cambiamento in una cosa, la variabile indipendente, influenza altre cose, come la variabile dipendente.
Gli scienziati non controllano o modificano direttamente la variabile dipendente. Invece, cambiano la variabile indipendente e vedono cosa succede alla variabile dipendente. È come una relazione di causa ed effetto. Gli scienziati si aspettano che la variabile dipendente salga o scenda in base a ciò che fanno alla variabile indipendente.
Quindi, in termini semplici, una variabile dipendente è qualcosa che cambia a causa di ciò che fai a un'altra cosa in un esperimento scientifico. Gli scienziati vogliono vedere come le cose sono collegate e come una cosa può far cambiare un’altra cosa.
Esempi di variabili dipendenti
Esploriamo le variabili dipendenti in termini semplici utilizzando due esempi di vita reale:
- Studio sulla crescita delle piante: Immaginiamo di condurre un finto esperimento per vedere come diverse quantità di fertilizzante influenzano la crescita delle piante. La variabile indipendente, quella che modifichiamo di proposito, è la quantità di fertilizzante data ad ogni pianta. Ora, la variabile dipendente è ciò che misuriamo e osserviamo: in questo caso, è la crescita registrata di ciascuna pianta. Se manteniamo tutto il resto invariato, come la quantità di acqua, le dimensioni del contenitore, la luce solare e il tempo di crescita, possiamo ragionevolmente dire che la crescita della pianta è direttamente influenzata dalla variabile indipendente, che è il fertilizzante.
- Analisi del test di matematica: Diciamo che siamo interessati a come diversi tipi di lezioni di algebra influenzano i punteggi dei test standardizzati degli studenti. La variabile indipendente qui è il background del corso degli studenti, ovvero se hanno seguito un corso di algebra regolare o un corso di algebra con lode. La variabile dipendente, invece, sono i punteggi che gli studenti ottengono nel test standardizzato. Noi, come ricercatori, non possiamo controllare o modificare questi punteggi dei test; possiamo osservarli e confrontarli solo dopo aver selezionato gruppi di studenti con background formativi diversi.
In entrambi gli esempi, la variabile dipendente è ciò che stiamo osservando e misurando e cambia in base alla variabile indipendente che manipoliamo deliberatamente. Ci aiuta a comprendere la relazione di causa-effetto tra i cambiamenti che apportiamo e i risultati che osserviamo.
Esempi di variabili indipendenti e dipendenti
Negli esperimenti scientifici, ci sono cose che gli scienziati controllano e cose che osservano. Analizziamolo con alcuni esempi.
Esempio 1: Falene e Luce
Immagina uno scienziato che studia le falene e la luce. Vogliono sapere se la luminosità della luce influenza il modo in cui le falene ne sono attratte. Lo scienziato regola l'intensità della luce (variabile indipendente) e osserva come reagiscono le falene (variabile dipendente).
Esempio 2: Colazione e punteggi dei test
Ora, pensa agli studenti e alla colazione. Qualcuno si chiede se fare colazione influisca sui punteggi dei test. Lo sperimentatore controlla la colazione (variabile indipendente) e osserva come cambiano i punteggi dei test (variabile dipendente). Anche se non esiste alcun collegamento tra la colazione e i punteggi, i risultati del test dipendono comunque dalla colazione.
Esempio 3: Farmaci e pressione sanguigna
In un altro esperimento, uno scienziato verifica se un farmaco è migliore di un altro nel controllare la pressione alta. Il tipo di farmaco è la variabile indipendente e la variabile dipendente è la pressione sanguigna del paziente. Per rendere l'esperimento più accurato, viene aggiunta una variabile di controllo (un placebo senza principi attivi). Questo aiuta a capire se uno dei due farmaci influisce davvero sulla pressione sanguigna.
Variabili indipendenti e dipendenti nella ricerca
Nella ricerca utilizziamo spesso variabili indipendenti e dipendenti, soprattutto negli studi sperimentali e quasi-sperimentali. Diamo un’occhiata ad esempi di domande di ricerca e alle corrispondenti variabili indipendenti e dipendenti.
- Quale luce è migliore per la crescita del pomodoro?
- Variabile indipendente: tipo di luce sotto la quale viene coltivata la pianta di pomodoro
- Variabile dipendente: il tasso di crescita della pianta di pomodoro
- In che modo il digiuno intermittente influisce sullo zucchero nel sangue?
- Variabile indipendente: Presenza o assenza di digiuno intermittente
- Variabile dipendente: livelli di zucchero nel sangue
- La marijuana medica può ridurre il dolore cronico?
- Variabile indipendente: Presenza o assenza di uso di marijuana medica
- Variabili dipendenti: frequenza e intensità del dolore
- Il lavoro a distanza influisce sulla soddisfazione lavorativa?
- Variabile indipendente: Tipo di ambiente di lavoro (remoto o in ufficio)
- Variabile dipendente: autovalutazione della soddisfazione lavorativa
Quando si tratta di dati sperimentali, l'analisi comporta la generazione di statistiche descrittive e la visualizzazione dei risultati. La selezione di un test statistico dipende dai tipi di variabili, dal livello di misurazione e dal numero di livelli di variabili indipendenti.
Tipicamente, test t or ANOVA sono impiegati per analizzare i dati e rispondere a domande di ricerca. Questi test aiutano a trarre conclusioni e comprendere le relazioni tra variabili indipendenti e dipendenti.
Impara a distinguere le variabili indipendenti e dipendenti
Per distinguere tra variabili indipendenti e dipendenti, segui questa semplice guida:
- Manipolato o osservato: Innanzitutto, considera se la variabile può essere modificata o scelta dai ricercatori (manipolata) o se viene semplicemente osservata e misurata durante l’esperimento (osservata). Le variabili controllate dai ricercatori sono sempre indipendenti. Le variabili osservate e registrate sono dipendenti. Anche se i ricercatori non possono controllare le variabili del soggetto, vengono comunque trattati come indipendenti perché influenzano le variabili dipendenti.
- Rappresentazione grafica: Immagina di tracciare le variabili su un grafico con un piano di coordinate X-Y. Le variabili indipendenti, quelle che puoi modificare, di solito vanno sull'asse X (orizzontale). Le variabili dipendenti, i risultati influenzati dai cambiamenti, vanno sull’asse Y (verticale).
- Un terzo tipo: variabili confondenti: A volte esiste un terzo tipo di variabile che non è indipendente o dipendente ma può comunque compromettere i risultati: queste sono chiamate variabili di confondimento. Hanno un impatto sull’esperimento in modi che i ricercatori potrebbero non aspettarsi, come variabili indipendenti impreviste. L’ordinamento delle variabili non è sempre una scelta chiara tra indipendenti e dipendenti; alcune variabili, come le variabili di confusione, non rientrano perfettamente in quelle categorie.
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